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当前位置:电子发烧友网 > 图书频道 > 电子 > 《电路分析 》 > 第4章 常用电路定理

第4节 最大功率传输定理

第 4 节 最大功率传输定理

现在的问题是,当 Ns 已经给定时,负载获得最大功率的条件,即负载为何值时获得最大功率?最大功率又是多少?

 

图 4.4-1 ( b )中,流过负载 RL 的的电流为

则负载获得的功率为

,得

这时,得功率的最大值为

最大功率传输定理:一个含源二端网络对负载电阻供电,当负载电阻 RL 与该含源二端网络的等效内阻 相等时,负载电阻上获得最大功率,且最大功率为

称为最大功率匹配条件。

注 意:当负载获得最大功率时, ,则电源的内阻消耗的功率与负载获得的功率是相等的,都是 ,也就是说,电源放出的功率有一半浪费在自己本身的内阻上了。因此,这时的效率只为 50% 。实际电路系统中一般不希望出现这种情况,往往要采用其他办法来提高效率。

例 4.4-1 图 4.4-2 ( a )所示电路, R 是可调电阻,欲使 2 Ω电阻获得最大功率,求可调电阻 R 应调到何值,并求 2 Ω电阻获得的最大功率。

 

解:将 2 Ω电阻左侧电路看成一个含源二端网络,求它的戴维南等效模型。

1 .先求该含源二端网络的等效内阻 Ro ,电路如图 4.4-2 ( b )所示,这时,等效内阻是 R 与

6 Ω并联,即

由最大功率的匹配条件,当 Ro=2 Ω时, 2 Ω电阻可以获得最大功率,即

解得,

这时该含源二端网络的等效内阻为

 

2 .再求该含源二端网络的开路电压 Uoc ,电路如图 4.4-2 ( c )所示,

解得,

所以,开路电压为

3 .用戴维南等效模型替换后的电路如图 4.4-2 ( d )所示, Uoc=3V , Ro=2 Ω。因此,欲使 2 Ω电阻获得最大功率,可调电阻应为 ,这时 2 Ω电阻获得的最大功率为